Muzda Fusarium Solgunluğu: Panama Hastalığı ve Tropikal Irk 4

Bugün dünyada ticareti yapılan muzun hemen hepsi tek bir çeşit grubundan geliyor ve bu grubu tehdit eden şey bir toprak mantarı. Bir derlemeye göre Fusarium solgunluğu, halk arasındaki adıyla Panama hastalığı, 1900'lerin ortasından önce Gros Michel çeşidine dayanan ihracat ticaretini çökertmiş ve onun yerine geçen Cavendish çeşitlerini de tehdit eder hâle gelmiştir (Ploetz, 2015). Aynı derleme Cavendish çeşitlerinin toplam muz üretiminin yaklaşık yüzde 45'ini oluşturduğunu bildirir (Ploetz, 2015). Bu yazı hastalığın etkenini, Tropikal Irk 4 denen yeni varyantın yayılışını, dayanıklılık arayışını ve etkeni durdurmanın neden zor olduğunu araştırmalar üzerinden anlatıyor.

Etken: Fusarium oxysporum f. sp. cubense

Hastalığın etkeni Fusarium oxysporum f. sp. cubense adıyla anılan bir mantar grubudur (Ploetz, 2015). Adın sonundaki "f. sp." kısaltması forma specialis anlamına gelir; yani burada bir tür değil, belirli bir konukçuya uyum sağlamış suşlar topluluğu kastediliyor. Bitki patolojisinde bu suşlar hangi muz çeşitlerini hastalandırdıklarına göre ırklara ayrılır. Geçen yüzyılın salgınını yapan suşlar Irk 1 diye anılırken bugünkü Cavendish plantasyonlarını etkileyen suşlar halk arasında Tropikal Irk 4 (TR4) olarak adlandırılır (Van Westerhoven ve ark., 2023). Aynı çalışma Gros Michel'i hastalandıran Irk 1 suşlarının geniş bir tür yelpazesine dağıldığını, yani iki salgının etkenlerinin aynı olmadığını vurgular (Van Westerhoven ve ark., 2023).

Mantar topraktan köke girer ve bitkinin su iletim dokusu olan ksileme ulaşır. Avustralya'daki salgınları inceleyen bir derlemeye göre TR4'e karşı direnç, patojen ksileme girdikten sonra gelişen olaylarla belirlenir ve ticari olarak kabul gören hiçbir muz çeşidinde bu direnç bulunmaz (Pegg ve ark., 2019). Aynı derleme Avustralya'da hastalığın 1874'ten beri sorun olduğunu, Irk 1'in Lady Finger gibi çeşitlere zarar verdiğini ve TR4'ün Kuzey Toprakları'ndaki Cavendish üretimini sona erdirdiğini aktarır (Pegg ve ark., 2019).

Fusarium cinsi yalnızca bitki hastalıklarıyla anılmıyor. Pirinç fidesini uzatan bir hormonun keşfi giberellin ve Fusarium fujikuroi yazısında, aynı cinsten bir türün gıda fermantasyonunda kullanılması da mikoprotein nedir yazısında anlatılıyor.

TR4 nasıl yayıldı

TR4 ilk olarak 1992'de Güneydoğu Asya'da tanımlanmış ve bölgede yayılmıştır (García-Bastidas ve ark., 2014). Ürdün Vadisi'nden alınan örneklerin incelendiği çalışma, TR4'ün Güneydoğu Asya dışında Cavendish'i etkilediği ilk kaydı sunmuş ve o sırada vadideki üretim alanının yüzde 80'inin Fusarium solgunluğundan etkilendiğini bildirmiştir (García-Bastidas ve ark., 2014). Aynı raporda izolatların kimliği vejetatif uyum grubu testleri, PCR analizi ve sera patojenite denemeleriyle doğrulanmıştır (García-Bastidas ve ark., 2014).

Afrika'daki tablo da benzer bir yöne gidiyor. Mozambik'te 2013'te iki ticari çiftlikte bildirilen TR4, 2015'te çiftlik sınırları dışında bulunmamış, ancak sonraki bir çalışmada kuzey Mozambik'te küçük üretici bahçelerinden ve yol kenarı dikimlerinden alınan 13 bitki örneği TR4 pozitif çıkmıştır (Van Westerhoven ve ark., 2023). Aynı çalışmada beş izolatın tüm genom dizisi küresel TR4 koleksiyonuyla karşılaştırılmış, genetik çeşitliliğin çok düşük olduğu ve mantarın klonal olarak yayıldığı görülmüştür (Van Westerhoven ve ark., 2023). Yazarlar bu bulguyu hastalık yönetim stratejilerinin başarısız olduğunun göstergesi olarak yorumlamıştır (Van Westerhoven ve ark., 2023).

Avustralya'da ise 2015'te Kuzey Queensland'deki bir plantasyonda TR4 doğrulanmış, mülkteki bütün muz bitkileri imha edilmiş ve derlemenin yazıldığı Nisan 2019 itibarıyla hastalık iki komşu mülke geçmiştir (Pegg ve ark., 2019). Derleme bu nedenle önlemenin yanında çok erken tanıma ve hızlı sınırlamanın salgını durdurmak için gerekli olduğunu vurgular (Pegg ve ark., 2019).

Dayanıklı çeşit arayışı

Salgının bu kadar hızlı ilerlemesinin bir nedeni ekimin genetik olarak tekdüze olması. Küba'da yetiştirilen 18 önemli muz ve plantain çeşidinin sera koşullarında TR4 ve Irk 1 ile sınandığı çalışmada, Irk 1'e karşı dayanıklıdan çok hassasa kadar geniş bir yanıt yelpazesi görülmüş, TR4'e karşı ise tek bir çeşit bile dayanıklı çıkmamıştır (Martínez de la Parte ve ark., 2024). Bu çeşitler ülkenin muz ekim alanının yüzde 72,8'ini temsil ettiğinden yazarlar TR4'ün Küba'daki güncel üretim alanının yaklaşık yüzde 56'sını tehdit ettiğini hesaplamıştır (Martínez de la Parte ve ark., 2024).

Genetik yaklaşımlar da deneniyor. Üç yıl süren bir tarla denemesinde, TR4'e dayanıklı bir diploid muzdan alınan RGA2 genini ya da nematottan alınan Ced9 genini taşıyan iki transgenik Cavendish hattı hastalıksız kalmıştır (Dale ve ark., 2017). Aynı çalışmada RGA2 hatlarında transgen ifadesi dirençle güçlü biçimde ilişkili bulunmuş, Cavendish'in kendi RGA2 benzeri genlerinin ise dayanıklı hattakinden on kat daha düşük düzeyde ifade edildiği görülmüştür (Dale ve ark., 2017). Yazarlar bu kendi genlerin ifadesinin gen düzenleme ile artırılabileceğini ve transgenik olmayan bir direnç yolu açabileceğini önermiştir (Dale ve ark., 2017).

Başka bir sera çalışması uyarılmış direnç fikrini sınamıştır. Grand Naine Cavendish bitkilerine önce farklı Fusarium suşları verilmiş; yalnızca virülent olmayan bir Irk 1 suşuyla yapılan ön uygulama TR4 kaynaklı hastalık gelişimini anlamlı biçimde azaltmış ve bu etki farklı besin ve pH koşullarında kararlı kalmıştır (García-Bastidas ve ark., 2022). Aynı çalışmanın transkriptom analizinde savunma genleri, etilen ve jasmonat yanıt yolları ile RGA2 benzeri genlerin ifadesinin arttığı görülmüştür (García-Bastidas ve ark., 2022).

Etkeni durdurmak neden zor

Bir derlemeye göre biyolojik, kimyasal ve kültürel yöntemler üzerine geniş ve olumlu bir literatür bulunmasına karşın hastalık yönetimi büyük ölçüde etkeni bulaşmamış alanlardan uzak tutmak ve etkenin yerleştiği yerlerde dayanıklı çeşit kullanmakla sınırlı kalmıştır (Ploetz, 2015). Avustralya derlemesi de hastalığı yönetmede kullanılabilecek etkili bir kimyasal ajan olmadığını belirtir (Pegg ve ark., 2019).

Karantina uygulamalarının ne kadar sağlam olduğu da sınanmıştır. Filipinler'de plantasyon girişlerindeki ayak ve lastik havuzlarında yaygın kullanılan 13 dezenfektanın değerlendirildiği çalışmada, TR4'ün dinlenme sporları aşındırıcı özellikteki bir ürün dışında hepsine dayanıklı çıkmıştır (Salacinas ve ark., 2022). Aynı çalışmada sahadaki gerçek temas süresinin laboratuvarda belirlenen eşiklerin çok altında kaldığı ve çamurlu havuzların etkinliği düşürdüğü görülmüş; yazarlar mevcut uygulamaların TR4'ün yayılmasını engellemeye yetmediği sonucuna varmıştır (Salacinas ve ark., 2022).

Mikrop temelli biyolojik mücadele de geniş bir araştırma alanı. Bu konudaki literatürü derleyen çalışma 1970'ten bu yana 182 ya da daha fazla makale yayımlandığını, bazı ajanların tarla denemesi aşamasına ulaştığını ve uygulama biçimleri arasında birinin ötekinden daha iyi olduğuna dair kanıt bulunmadığını aktarır (Bubici ve ark., 2019). Aynı derleme mevcut sonuçların daha fazla doğrulanması gerektiğini vurgular (Bubici ve ark., 2019). Bitkinin içinde yaşayıp belirti vermeyen mantarların genel biyolojisi endofit mantarlar yazısında ele alınıyor.

Başka bitki salgınlarıyla birlikte okumak

Muz solgunluğu, tek bir konukçu genotipinin geniş alanlara yayıldığı durumlarda mantar kaynaklı bir salgının neler yapabileceğine dair tek örnek değil. Buğdaydaki pas hastalıklarının biyolojisi pas mantarları ve Puccinia yazısında, Kuzey Amerika'daki kestane ağaçlarını etkileyen salgın ise kestane kanseri yazısında anlatılıyor. Buradaki bulgular belirli ülkeler, çeşitler ve deney düzenleri için geçerli; bir tarım uygulaması ya da bitki koruma önerisi değil.

Bilimsel referanslar

Bubici, G. et al. (2019). Biological Control Agents Against Fusarium Wilt of Banana. Front Microbiol, 10, 616. PMID 31024469. DOI 10.3389/fmicb.2019.00616.

Dale, J. et al. (2017). Transgenic Cavendish bananas with resistance to Fusarium wilt tropical race 4. Nat Commun, 8(1), 1496. PMID 29133817. DOI 10.1038/s41467-017-01670-6.

García-Bastidas, F. et al. (2014). First Report of Fusarium oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 4 Associated with Panama Disease of Banana outside Southeast Asia. Plant Dis, 98(5), 694. PMID 30708524. DOI 10.1094/PDIS-09-13-0954-PDN.

García-Bastidas, F.A. et al. (2022). Induced resistance to Fusarium wilt of banana caused by Tropical Race 4 in Cavendish cv Grand Naine bananas after challenging with avirulent Fusarium spp. PLoS One, 17(9), e0273335. PMID 36129882. DOI 10.1371/journal.pone.0273335.

Martínez de la Parte, E. et al. (2024). The Vulnerability of Cuban Banana Production to Fusarium Wilt Caused by Tropical Race 4. Phytopathology, 114(1), 111-118. PMID 37311735. DOI 10.1094/PHYTO-04-23-0127-R.

Pegg, K.G. et al. (2019). The Epidemiology of Fusarium Wilt of Banana. Front Plant Sci, 10, 1395. PMID 31921221. DOI 10.3389/fpls.2019.01395.

Ploetz, R.C. (2015). Fusarium Wilt of Banana. Phytopathology, 105(12), 1512-21. PMID 26057187. DOI 10.1094/PHYTO-04-15-0101-RVW.

Salacinas, M. et al. (2022). Efficacy of Disinfectants Against Tropical Race 4 Causing Fusarium Wilt in Cavendish Bananas. Plant Dis, 106(3), 966-974. PMID 34546777. DOI 10.1094/PDIS-08-20-1814-RE.

Van Westerhoven, A.C. et al. (2023). Dissemination of Fusarium Wilt of Banana in Mozambique Caused by Fusarium odoratissimum Tropical Race 4. Plant Dis, 107(3), 628-632. PMID 35984393. DOI 10.1094/PDIS-07-22-1576-SC.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 9  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya